HTTP初相識--了解HTTP協(xié)議

• 瀏覽器背后的故事
• HTTP協(xié)議的前世今生
• 透過TCPIP看HTTP
• DNS域名解析
• 回溯HTTP事務(wù)處理過程
• 與HTTP請求的第一次親密接觸

瀏覽器背后的故事

通過DNS服務(wù)器查詢域名所映射的IP地址，瀏覽器通過查詢到的ip地址和WEB服務(wù)器進(jìn)行通訊，通訊的協(xié)議就是HTTP協(xié)議

WEB服務(wù)器收到請求，自然會到后端來執(zhí)行，然后將執(zhí)行結(jié)果以響應(yīng)報文的形式回傳給瀏覽器，瀏覽器將響應(yīng)報文進(jìn)行渲染，渲染以后就是我們看到的頁面了

渲染引擎是根據(jù)我們的html文件描述對應(yīng)相對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，調(diào)用我們?yōu)g覽器的各個零部件，把我們網(wǎng)頁資源的源代碼展示成圖像結(jié)果

HTTP
超文本傳輸協(xié)議（HTTP）是一種通信協(xié)議，它允許將超文本標(biāo)記語言（HTML）文檔從Web服務(wù)器傳送到客戶端的瀏覽器（簡單地來說，是用來在網(wǎng)頁傳遞html的一種規(guī)則）

HTTP是一個屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)。它于1990年提出，經(jīng)過幾年的使用與發(fā)展，得到不斷地完善和擴(kuò)展

Web與HTTP
WEB是一種基于超文本和HTTP的、全球性的、動態(tài)交互的、跨平臺的分布式圖形信息系統(tǒng)

建立在Internet上的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為瀏覽者在Internet上查找和瀏覽信息提供了圖形化的、易于訪問的直觀界面，其中的文檔及超級鏈接將Internet上的信息節(jié)點組織成一個互為關(guān)聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（簡單地說Web是基于HTTP而來的，是在HTTP協(xié)議基礎(chǔ)之上的圖形優(yōu)化展示
）

HTTP協(xié)議的前世今生

1990年Tim完成了萬維網(wǎng)三大基礎(chǔ)設(shè)計，包括命名方案URI，通信協(xié)議HTTP，還有用來表示信息的標(biāo)記語言HTML

1991年HTTP0.9只有g(shù)et，只能傳遞HTML格式的字符串，每個HTTP請求都是短連接

1996年HTTP1.0擁有更多技能，像post和head，擁有了更多的功能性，比如狀態(tài)碼、緩存、重定向、權(quán)限等等

1997年HTTP1.1擁有更多的技能，比如options、put、delete、connect等等，也引入了現(xiàn)在常用的持久連接，管道機(jī)制，分塊傳輸?shù)鹊?/p>

2015年HTTP2.0提高了我們的傳輸性能，實現(xiàn)了低延遲和高吞吐量

透過TCPIP看HTTP

HTTP協(xié)議是構(gòu)建在TCP/IP協(xié)議之上的，是TCP/IP協(xié)議的一個子集，是TCP/IP家族中的一員

為了更好的理解HTTP協(xié)議，我們先了解下TCP/IP的相關(guān)知識

TCP/IP協(xié)議族
TCP/IP協(xié)議其實是一系列與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的協(xié)議集合起來的總稱
分層管理是TCP/IP協(xié)議的重要特征

TCP/IP協(xié)議族分層

TCP/IP協(xié)議族是由一個四層協(xié)議組成的系統(tǒng)，這四層分別為：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層

應(yīng)用層
應(yīng)用層一般是我們編寫的應(yīng)用程序，決定了向用戶提供的應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層可以通過系統(tǒng)調(diào)用與傳輸層向下進(jìn)行通信。如：FTP、DNS、HTTP等

傳輸層
傳輸層通過系統(tǒng)調(diào)用向應(yīng)用層提供處于網(wǎng)絡(luò)連接中的兩臺計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸功能
在傳輸層有兩個性質(zhì)不同的協(xié)議：TCP（面向連接，有連接可靠、效率比較低）和UDP（無連接，無連接沒有校驗機(jī)制比較不可靠、效率比較高）

網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層）
網(wǎng)絡(luò)層用來處理在網(wǎng)絡(luò)上流動的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單位，該層規(guī)定了通過怎樣的路徑（傳輸路線）到達(dá)對方計算機(jī)，并把數(shù)據(jù)包傳輸給對方（在眾多選項中選擇一條傳輸路徑）

鏈路層（數(shù)據(jù)鏈路層或者網(wǎng)絡(luò)接口層）
鏈路層是用來處理連接網(wǎng)絡(luò)的硬件部分，包括控制操作系統(tǒng)、硬件設(shè)備驅(qū)動、NIC（Network Interface Card，網(wǎng)絡(luò)適配器）以及光纖等物理可見部分。一切的傳輸媒介，硬件上的范疇均在鏈路層的作用范圍之內(nèi)

數(shù)據(jù)包的封裝過程

上層協(xié)議的數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)變?yōu)橄聦訁f(xié)議的數(shù)據(jù)，這就是通過封裝來實現(xiàn)

應(yīng)用程序數(shù)據(jù)在發(fā)布到我們數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之前，會沿著這個協(xié)議棧，從上往下去進(jìn)行傳遞，每層協(xié)議都在我們上層協(xié)議的基礎(chǔ)之上加上自己的頭部信息，鏈路層還會加上尾部信息，以此來實現(xiàn)所有層的封裝，最終為到達(dá)我們的網(wǎng)絡(luò)提供所有的必要信息，這就是數(shù)據(jù)包的封裝過程

HTTP數(shù)據(jù)傳輸過程

我們內(nèi)容TCPIP協(xié)議族進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸通信的時候，會通過分層的順序與對方進(jìn)行通信，發(fā)送端從應(yīng)用層往下走，接收端從應(yīng)用層向上走
我們就拿HTTP協(xié)議進(jìn)行舉例說明
首先作為發(fā)送端的客戶端，在應(yīng)用層也就是通過我們的HTTP協(xié)議發(fā)出一個想看某個WEB頁面的HTTP請求
接下來，為了傳輸方便，在傳輸層，就是通過TCP協(xié)議把應(yīng)用層收到的數(shù)據(jù)，就是HTTP的請求報文進(jìn)行分割并且在各個報文上打上標(biāo)記序號、端口號等等一系列信息發(fā)送到我們的網(wǎng)絡(luò)層
在網(wǎng)絡(luò)層就是通過我們的IP協(xié)議增加作為通訊目的地的MAC地址，然后轉(zhuǎn)發(fā)給鏈路層
這樣一來呢，發(fā)往網(wǎng)絡(luò)的通信請求就準(zhǔn)備齊全了，接收端的服務(wù)器在鏈路層接收到請求的數(shù)據(jù)，按順序向上層發(fā)送，一直發(fā)送到應(yīng)用層
當(dāng)我們傳輸?shù)綉?yīng)用層時才算我們真正收到由客戶端發(fā)送過來的HTTP請求，發(fā)送端在層與層之間傳輸數(shù)據(jù)時，每經(jīng)過一層必定會打上該層所屬的頭部信息，反過來說，在接收端，在層與層傳輸數(shù)據(jù)時，每經(jīng)過一層都要把對應(yīng)的頭部信息消去

發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)會從上層傳輸?shù)较聦?#xff0c;且每經(jīng)過一層都會被打上該層的頭部信息。而接收端接收數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)會從下層傳輸?shù)缴蠈?#xff0c;傳輸前會把下層的頭部信息刪除

傳輸層—TCP三次握手


第一次握手：
客戶端發(fā)送帶有SYN標(biāo)志的連接請求報文段，然后進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)端的確認(rèn)

第二次握手：
服務(wù)端接收到客戶端的SYN報文段后，需要發(fā)送ACK信息對這個SYN報文段進(jìn)行確認(rèn)。同時，還要發(fā)送自己的SYN請求信息。服務(wù)端會將上述的信息放到一個報文段（SYN+ACK報文段）中，一并發(fā)送給客戶端，此時服務(wù)端將會進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)

第三次握手：
客戶端接收到服務(wù)端的SYN+ACK報文段后，會向服務(wù)端發(fā)送ACK確認(rèn)報文段，這個報文段發(fā)送完畢后，客戶端和服務(wù)端都進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成TCP三次握手

三次握手的目的
兩端確認(rèn)可以開始傳輸為什么要經(jīng)歷三次握手，三次握手的目的是我們的客戶端和通信端要進(jìn)行連接，要確認(rèn)雙方都能夠明確自己和對方的收發(fā)能力是正常的

所以第一次握手，客戶端發(fā)送了網(wǎng)絡(luò)包，服務(wù)端收到了，服務(wù)端得出客戶端的發(fā)送能力是正常的，我自己的接收能力也沒問題，但客戶端這時候什么都不知道，因為客戶端只發(fā)送了請求，所以服務(wù)端要給它確認(rèn)，所以給客戶端發(fā)了個包，這里面帶著自己的確認(rèn)和請求，這樣客戶端得到服務(wù)端接收能力和發(fā)送能力是正常的，我自己的發(fā)送能力和接收能力也是正常的，第三次握手是因為服務(wù)端只知道客戶端的發(fā)送能力和自己的接收能力，所以客戶端要再發(fā)一次，這時候服務(wù)端就能得出客戶端的接收和發(fā)送能力，自己的接收和發(fā)送能力都是沒問題的
總是接收的一方能得到一些結(jié)論，發(fā)送方是不知道的，所以想要建立一個連接，至少需要三次連接過程

就像A和B都剛買了新手機(jī)，都想測試自己的短信功能是不是正常

DNS域名解析

DNS服務(wù)和HTTP協(xié)議有著密不可分的關(guān)系

通常我們訪問一個網(wǎng)站，使用的是主機(jī)名或者域名來進(jìn)行訪問的。因為相對于IP地址（一組純數(shù)字），域名更容易讓人記住，但TCP/IP協(xié)議使用的是IP地址進(jìn)行訪問的，所以必須有個機(jī)制或者服務(wù)把域名轉(zhuǎn)換成IP地址，DNS服務(wù)就是用來解決這個問題的，它提供域名到IP地址之間的解析服務(wù)

為了提高效率，DNS服務(wù)解析是有層次的，是一個就近原則，首先我們本地電腦會將經(jīng)常使用的域名和想要的IP地址建立一個映射關(guān)系，并且保存到系統(tǒng)文件里，所以正常情況下，在我們DNS解析的時候，會優(yōu)先從HOST文件里尋找IP地址，如果本地HOST文件沒有域名對應(yīng)的IP地址，會求助于本地的DNS服務(wù)器，本地都有自己的一個DNS服務(wù)，向本地的DNS服務(wù)發(fā)送請求，請求域名對應(yīng)的IP地址，如果本地DNS服務(wù)沒有，會一層一層向上一級DNS服務(wù)請求，直到根DNS服務(wù)，如果找到就會進(jìn)行回傳，最終返回給瀏覽器

CDN與DNS是怎么一層關(guān)系呢，DNS上掛載CDN，先由CDN來進(jìn)行內(nèi)容的分發(fā)，它告訴我根據(jù)自己的區(qū)域決定訪問哪邊的服務(wù)器，然后再通過DNS服務(wù)器返回給我們

回溯HTTP事務(wù)處理過程

當(dāng)客戶端訪問Web站點時，首先會通過DNS服務(wù)查詢到域名的IP地址，然后瀏覽器生成HTTP請求，并通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送給Web服務(wù)器。Web服務(wù)器接收到請求后會根據(jù)請求生成響應(yīng)內(nèi)容，并通過TCP/IP協(xié)議返回給客戶端

如果我們用客戶端瀏覽器瀏覽一個頁面的話，我們就要從中分解出我們的協(xié)議名，端口，對象路徑等等，我們得到協(xié)議用的是HTTP協(xié)議，主機(jī)可能是慕課的主機(jī)，端口是80端口，對象路徑是慕課的根結(jié)點，我們要通過DNS服務(wù)器解析出它的IP地址，下一步封裝我們HTTP請求的數(shù)據(jù)包，把以上部分結(jié)合本地信息封裝成一個HTTP請求的數(shù)據(jù)包，接下來再把這個數(shù)據(jù)包向下，我們HTTP是最上層的應(yīng)用層，再往下是傳輸層，我們把這個包裝成TCP包，這樣才能建立TCP連接，就是TCP的三次握手，在HTTP開始工作之前，客戶機(jī)首先要通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行連接，這個連接就是TCP來完成的，這個協(xié)議與IP協(xié)議共同構(gòu)建了我們整個的互聯(lián)網(wǎng)，也就是前面說過的TCPIP協(xié)議族，HTTP是比TCP更高層次的，所以只有低層協(xié)議建立好以后才能建立更高層次的連接，所以TCP連接建立好以后就進(jìn)行HTTP請求，最后關(guān)鍵一點，一般來說Web服務(wù)器向瀏覽器發(fā)送請求數(shù)據(jù)，我們就要關(guān)閉TCP連接，把連接釋放掉

與HTTP請求的第一次親密接觸

可以下載WIRESHARK進(jìn)行觀察

DNS解析 > TCP連接（三次握手） > HTTP > 釋放TCP連接

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的（二）HTTP初相识--了解HTTP协议的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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